Высокое напряжение: определение, классификация и безопасность

Введение

Электрический потенциал, достаточно высокий для нанесения повреждений или травм.

Высокое напряжение – это электрический потенциал, достаточный для причинения травм или повреждений. В некоторых отраслях промышленности под высоким напряжением понимают напряжение, превышающее определенный порог. Оборудование и проводники, работающие под высоким напряжением, требуют специальных мер безопасности и процедур. Высокое напряжение используется в системах электроснабжения, в кинескопах, для генерации рентгеновского излучения и пучков частиц, для создания электрических дуг, в системах зажигания, в фотоумножителях и мощных вакуумных усилителях, а также в других промышленных, военных и научных областях.

Определение

Числовое определение высокого напряжения зависит от контекста. Два фактора, учитываемых при классификации напряжения как высокого, – это возможность возникновения искры в воздухе и опасность поражения электрическим током при контакте или близости. Международная электротехническая комиссия и ее национальные организации (IET, IEEE, VDE и т.д.) определяют высокое напряжение как напряжение выше 1000 В для переменного тока и не менее 1500 В для постоянного тока. В Соединенных Штатах Американский национальный институт стандартов (ANSI) устанавливает номинальные значения напряжения для систем электроснабжения с частотой 60 Гц, превышающие 100 В. В частности, ANSI C84.1 2020 определяет высокое напряжение как от 115 кВ до 230 кВ, сверхвысокое напряжение – от 345 кВ до 765 кВ, а ультравысокое напряжение – 1100 кВ. Британский стандарт BS 7671:2008 определяет высокое напряжение как любую разность потенциалов между проводниками, превышающую 1000 В переменного тока или 1500 В постоянного тока без пульсаций, или любую разность потенциалов между проводником и землей, превышающую 600 В переменного тока или 900 В постоянного тока без пульсаций. В некоторых юрисдикциях электрики могут иметь лицензию только для определенных классов напряжения. Например, лицензия на специализированную область электромонтажных работ, такую как установка систем ОВКВ, пожарной сигнализации или систем видеонаблюдения, может разрешать установку систем, запитанных от напряжения не более 30 В между проводниками, и не давать права на работу с сетевым напряжением. Широкая публика может считать бытовые электрические сети (100–250 В переменного тока), которые несут самое высокое напряжение, с которым они обычно сталкиваются, высоким напряжением. Напряжение, превышающее примерно 50 В, обычно может вызвать опасный ток, проходящий через тело человека, касающегося двух точек цепи, поэтому стандарты безопасности для таких цепей более строгие. В автомобильной промышленности высокое напряжение определяется как напряжение в диапазоне от 30 до 1000 В переменного тока или от 60 до 1500 В постоянного тока. Определение сверхвысокого напряжения (EHV) также зависит от контекста. В электроэнергетике EHV классифицируется как напряжение в диапазоне от 345 000 до 765 000 В. В электронных системах источник питания, обеспечивающий более 275 000 В, называется источником питания EHV и часто используется в физических экспериментах. Ускоряющее напряжение для кинескопа телевизора может быть описано как сверхвысокое напряжение или сверхвысокое напряжение (EHT) по сравнению с другими источниками питания в оборудовании. Этот тип источника питания варьируется от 5 кВ до примерно 30 кВ. Символ Unicode, представляющий "высокое напряжение", – это символ "⚡︎".

The numerical definition of high voltage depends on context. Two factors considered in classifying a voltage as high voltage are the possibility of causing a spark in air, and the danger of electric shock by contact or proximity. The International Electrotechnical Commission and its national counterparts (IET, IEEE, VDE, etc.) define high voltage as above 1000 V for alternating current, and at least 1500 V for direct current. In the United States, the American National Standards Institute (ANSI) establishes nominal voltage ratings for 60 Hz electric power systems over 100 V. Specifically, ANSI C84.1 2020 defines high voltage as 115 kV to 230 kV, extra high voltage as 345 kV to 765 kV, and ultra high voltage as 1,100 kV. British Standard BS 7671:2008 defines high voltage as any voltage difference between conductors that is higher than 1000 VAC or 1500 V ripple free DC, or any voltage difference between a conductor and Earth that is higher than 600 VAC or 900 V ripple free DC. Electricians may only be licensed for particular voltage classes in some jurisdictions. For example, an electrical license for a specialized sub trade such as installation of HVAC systems, fire alarm systems, closed circuit television systems may be authorized to install systems energized up to only 30 volts between conductors, and may not be permitted to work on mains voltage circuits. The general public may consider household mains circuits (100 to 250 VAC), which carry the highest voltages they normally encounter, to be high voltage. Voltages over approximately 50 volts can usually cause dangerous amounts of current to flow through a human being who touches two points of a circuit, so safety standards are more restrictive around such circuits. In automotive engineering, high voltage is defined as voltage in range 30 to 1000 VAC or 60 to 1500 VDC. The definition of extra high voltage (EHV) again depends on context. In electric power transmission engineering, EHV is classified as voltages in the range of 345,000– 765,000 V. In electronics systems, a power supply that provides greater than 275,000 volts is called an EHV Power Supply, and is often used in experiments in physics. The accelerating voltage for a television cathode ray tube may be described as extra high voltage or extra high tension (EHT), compared to other voltage supplies within the equipment. This type of supply ranges from 5 kV to about 30 kV. The Unicode text character representing "high voltage" is the symbol "⚡︎".

Производство

Обычные статические электрические искры, наблюдаемые в условиях низкой влажности, всегда связаны с напряжением выше 700 В. Например, искры на дверях автомобилей зимой могут достигать напряжения в 20 000 В.

Электростатические генераторы, такие как генераторы Ван-де-Граафа и машины Вимшёрста, способны создавать напряжение, приближающееся к миллиону вольт при силе тока в несколько ампер, но обычно не выдерживают достаточно долго, чтобы вызвать повреждения. Индукционные катушки работают по принципу обратной связи, создавая напряжение, превышающее отношение витков, умноженное на входное напряжение. Они обычно генерируют более высокие токи, чем электростатические машины, но каждое удвоение требуемого выходного напряжения примерно удваивает вес из-за количества проволоки, необходимого во вторичной обмотке. Таким образом, увеличение их напряжения путем добавления большего количества витков провода может оказаться непрактичным. Мультипликатор Кокрофта-Уолтона может использоваться для увеличения напряжения, создаваемого индукционной катушкой. Он генерирует постоянный ток, используя диодные переключатели для зарядки цепочки конденсаторов. Катушки Тесла используют резонанс, они легкие и не требуют полупроводников. Наиболее мощные искры возникают при естественных разрядах молнии. Средний разряд отрицательной молнии несет ток от 30 до 50 килоампер, передает заряд в 5 кулонов и рассеивает 500 мегаджоулей энергии (эквивалент 120 кг тротила, или достаточно для питания 100-ваттной лампочки около 2 месяцев). Однако средний разряд положительной молнии (от вершины грозового облака) может нести ток от 300 до 500 килоампер, передавать заряд до 300 кулонов, иметь разность потенциалов до 1 гигавольта (миллиарда вольт) и рассеивать 300 гигаджоулей энергии (72 тонны тротила, или достаточно энергии для питания 100-ваттной лампочки до 95 лет). Отрицательный разряд молнии обычно длится всего несколько десятков микросекунд, но множественные разряды – обычное явление. Положительный разряд молнии обычно является единичным событием, но более высокий пиковый ток может протекать в течение сотен миллисекунд, что делает его значительно более энергичным, чем отрицательная молния.

Искры в воздухе

Диэлектрическая прочность сухого воздуха при стандартной температуре и давлении (СТП) между сферическими электродами составляет приблизительно 33 кВ/см. Это лишь ориентировочное значение, поскольку фактическое пробивное напряжение сильно зависит от формы и размера электродов. Сильные электрические поля (возникающие при высоком напряжении, приложенном к небольшим или заострённым проводникам) часто вызывают в воздухе фиолетовое коронное разряжение, а также видимые искры. Напряжения ниже 500–700 вольт обычно не создают легко заметных искр или свечения в воздухе при атмосферном давлении, поэтому по этому признаку их можно считать "низкими". Однако при пониженном атмосферном давлении (например, в высотных самолетах) или в среде инертных газов, таких как аргон или неон, искры возникают при гораздо более низких напряжениях. Значение 500–700 вольт не является фиксированным порогом для возникновения искрового пробоя, но служит практическим правилом. Для воздуха при СТП минимальное напряжение пробоя составляет около 327 вольт, как установил Фридрих Пашен. Хотя напряжения ниже этого значения, как правило, не перескакивают существующий зазор до подачи напряжения, прерывание протекающего тока в зазоре часто приводит к возникновению искры или дуги низкого напряжения. При размыкании контактов последние точки контакта отсоединяются. Ток концентрируется в этих небольших горячих точках, вызывая их накаливание и эмиссию электронов (за счет термоэлектронной эмиссии). Даже небольшая 9-вольтовая батарея может вызвать заметную искру по этому механизму в тёмной комнате. Ионизированный воздух и металлические пары (от контактов) образуют плазму, которая временно перекрывает расширяющийся зазор. Если источник питания и нагрузка обеспечивают достаточный ток, может возникнуть самоподдерживающаяся дуга. После образования дуга может поддерживаться на значительной длине до разрыва цепи. Попытка разомкнуть индуктивную цепь часто приводит к образованию дуги, поскольку индуктивность генерирует импульс высокого напряжения при прерывании тока. Системы переменного тока делают устойчивое дугообразование менее вероятным, так как ток дважды в течение цикла проходит через ноль. Дуга гаснет каждый раз, когда ток пересекает нулевую отметку, и должна восстанавливаться в течение следующей полуволны для поддержания дуги. В отличие от омического проводника, сопротивление дуги уменьшается с увеличением тока. Это делает случайные дуги в электрическом оборудовании опасными, поскольку даже небольшая дуга может увеличиться до размеров, достаточных для повреждения оборудования и возгорания при наличии достаточного тока. Для намеренного создания дуг, например, в осветительных приборах или сварочном оборудовании, требуется элемент в цепи для стабилизации вольт-амперных характеристик дуги.

The dielectric breakdown strength of dry air, at Standard Temperature and Pressure (STP), between spherical electrodes is approximately 33 kV/cm. This is only a rough guide, since the actual breakdown voltage is highly dependent upon the electrode shape and size. Strong electric fields (from high voltages applied to small or pointed conductors) often produce violet colored corona discharges in air, as well as visible sparks. Voltages below about 500–700 volts cannot produce easily visible sparks or glows in air at atmospheric pressure, so by this rule these voltages are "low". However, under conditions of low atmospheric pressure (such as in high altitude aircraft), or in an environment of noble gas such as argon or neon, sparks appear at much lower voltages. 500 to 700 volts is not a fixed minimum for producing spark breakdown, but it is a rule of thumb. For air at STP, the minimum sparkover voltage is around 327 volts, as noted by Friedrich Paschen. While lower voltages do not, in general, jump a gap that is present before the voltage is applied, interrupting an existing current flow with a gap often produces a low voltage spark or arc. As the contacts are separated, a few small points of contact become the last to separate. The current becomes constricted to these small hot spots, causing them to become incandescent, so that they emit electrons (through thermionic emission). Even a small 9 V battery can spark noticeably by this mechanism in a darkened room. The ionized air and metal vapour (from the contacts) form plasma, which temporarily bridges the widening gap. If the power supply and load allow sufficient current to flow, a self sustaining arc may form. Once formed, an arc may be extended to a significant length before breaking the circuit. Attempting to open an inductive circuit often forms an arc, since the inductance provides a high voltage pulse whenever the current is interrupted. AC systems make sustained arcing somewhat less likely, since the current returns to zero twice per cycle. The arc is extinguished every time the current goes through a zero crossing, and must reignite during the next half cycle to maintain the arc. Unlike an ohmic conductor, the resistance of an arc decreases as the current increases. This makes unintentional arcs in an electrical apparatus dangerous since even a small arc can grow large enough to damage equipment and start fires if sufficient current is available. Intentionally produced arcs, such as used in lighting or welding, require some element in the circuit to stabilize the arc's current/voltage characteristics.

Распространение

Электрические линии передачи и распределения электроэнергии обычно используют напряжения от десятков до сотен киловольт. Линии могут быть воздушными или подземными. Высокое напряжение применяется в системах электроснабжения для снижения омических потерь при передаче электроэнергии на большие расстояния.

Промышленный

Он используется в производстве полупроводников для нанесения тонких металлических плёнок на поверхность пластины методом магнетронного распыления. Он также применяется для электростатического флокирования с целью покрытия объектов небольшими волокнами, расположенными перпендикулярно поверхности.

Научные

Искры исторически использовались как ранняя форма радиосвязи. Аналогично, считается, что источником мощного радиоизлучения Юпитера являются атмосферные электрические разряды (молнии). Высокие напряжения применялись в основополагающих химических и физических экспериментах и открытиях. Электрические дуги использовались для выделения и открытия элемента аргона из атмосферного воздуха. Индукционные катушки питались ранние рентгеновские трубки. Мозли использовал рентгеновскую трубку для определения атомных номеров ряда металлических элементов по спектру излучения, возникающему при их использовании в качестве анодов. Высокое напряжение используется для создания электронных пучков в микроскопии. Кокрофт и Уолтон изобрели умножитель напряжения для трансмутации атомов лития в оксиде лития в гелий, ускоряя атомы водорода.

Безопасность

Напряжение более 50 В, приложенное к сухой неповрежденной коже человека, может вызвать фибрилляцию сердца, если оно создает электрические токи в тканях тела, проходящие через область груди. Вероятность поражения электрическим током зависит от электрической проводимости сухой кожи человека. Живые ткани человека могут быть защищены от повреждений изолирующими свойствами сухой кожи при напряжении до 50 вольт. Однако, если кожа намокает, имеются раны или напряжение подается через электроды, проникающие в кожу, даже источники напряжения ниже 40 В могут быть смертельными. Случайный контакт с любым высоким напряжением, обладающим достаточной энергией, может привести к серьезным травмам или смерти. Это происходит, когда тело человека становится частью электрической цепи, вызывая повреждение тканей и остановку сердца. Другие травмы могут включать ожоги от электрической дуги, возникающей при случайном контакте. Эти ожоги особенно опасны, если повреждены дыхательные пути пострадавшего. Травмы также могут быть вызваны физическими силами, действующими на людей, упавших с высоты или отброшенных на значительное расстояние. Воздействие низкоэнергетического высокого напряжения может быть безвредным, например, искра, возникающая в сухом климате при касании дверной ручки после ходьбы по ковру. Напряжение может достигать тысяч вольт, но сила тока при этом невелика. Стандартные меры предосторожности для предотвращения травм включают работу в условиях, исключающих прохождение электрического тока через тело, особенно через область сердца, например, между руками или между рукой и ногой. Электрический ток может протекать между двумя проводниками в высоковольтном оборудовании, замыкая цепь через тело человека. Чтобы этого избежать, работник должен носить изолирующую одежду, такую как резиновые перчатки, использовать изолированный инструмент и не касаться оборудования одновременно двумя руками. Электрический ток также может протекать между оборудованием и заземлением. Чтобы предотвратить это, работник должен стоять на изолирующей поверхности, например, на резиновом коврике. Безопасность оборудования регулярно проверяется для подтверждения его защитных свойств. Нормы испытаний различаются в зависимости от страны. Компании, проводящие испытания, могут проверять оборудование при напряжении до 300 000 вольт и предлагать услуги от проверки перчаток до испытаний передвижных подъемных платформ (или ППП).

Voltages greater than 50 V applied across dry unbroken human skin can cause heart fibrillation if they produce electric currents in body tissues that happen to pass through the chest area. The voltage at which there is the danger of electrocution depends on the electrical conductivity of dry human skin. Living human tissue can be protected from damage by the insulating characteristics of dry skin up to around 50 volts. If the same skin becomes wet, if there are wounds, or if the voltage is applied to electrodes that penetrate the skin, then even voltage sources below 40 V can be lethal. Accidental contact with any high voltage supplying sufficient energy may result in severe injury or death. This can occur as a person's body provides a path for current flow, causing tissue damage and heart failure. Other injuries can include burns from the arc generated by the accidental contact. These burns can be especially dangerous if the victim's airway is affected. Injuries may also be suffered as a result of the physical forces experienced by people who fall from a great height or are thrown a considerable distance. Low energy exposure to high voltage may be harmless, such as the spark produced in a dry climate when touching a doorknob after walking across a carpeted floor. The voltage can be in the thousand volt range, but the average current is low. The standard precautions to avoid injury include working under conditions that would avoid having electrical energy flow through the body, particularly through the heart region, such as between the arms, or between an arm and a leg. Electricity can flow between two conductors in high voltage equipment and the body can complete the circuit. To avoid that from happening, the worker should wear insulating clothing such as rubber gloves, use insulated tools, and avoid touching the equipment with more than one hand at a time. An electrical current can also flow between the equipment and the earth ground. To prevent that, the worker should stand on an insulated surface such as on rubber mats. Safety equipment is tested regularly to ensure it is still protecting the user. Test regulations vary according to country. Testing companies can test at up 300,000 volts and offer services from glove testing to Elevated Working Platform (or EWP) testing.

Распространение

Контакт с токоведущими частями или близкое приближение к ним представляет опасность поражения электрическим током. Прикосновение к воздушным линиям может привести к травмам или смерти. Металлические лестницы, сельскохозяйственная техника, мачты судов, строительная техника, антенны и подобные объекты часто становятся причиной смертельного контакта с воздушными линиями. Несанкционированное проникновение на опоры линий электропередачи или электрооборудование также часто приводит к поражению электрическим током. При очень высоких напряжениях даже приближение на опасное расстояние может быть опасным, поскольку высокое напряжение способно перебиваться через значительный воздушный промежуток. Повреждение подземного кабеля при земляных работах также может быть опасным для рабочих на площадке. Инструмент для земляных работ (ручной или механизированный), контактирующий с подземным кабелем, может привести к электрификации трубопроводов или земли в этом районе, что вызовет поражение электрическим током у находящихся поблизости рабочих. Повреждение высоковольтной линии электропередачи или подстанции может привести к возникновению высоких токов, текущих по поверхности земли, что вызовет повышение потенциала земли и, как следствие, опасность поражения электрическим током. Для высоковольтных и сверхвысоковольтных линий электропередачи специально обученный персонал использует методы работы под напряжением, позволяющие производить работы с оборудованием, находящимся под напряжением. В этом случае работник электрически соединен с высоковольтной линией, но тщательно изолирован от земли, чтобы его потенциал был таким же, как у линии. Поскольку обучение для выполнения таких операций требует значительного времени и все еще сопряжено с риском для персонала, техническое обслуживание под напряжением допускается только для особо важных линий электропередачи. За пределами этих специально разработанных ситуаций изоляция от земли не гарантирует отсутствие тока, протекающего в землю, поскольку возможно непреднамеренное заземление или перекрытие на землю, а высокочастотные токи могут вызвать ожоги даже у незаземленного человека. Поэтому касаться передающей антенны опасно, а высокочастотная катушка Тесла может поддерживать искру, имея только один вывод. Защитное оборудование на высоковольтных линиях электропередачи обычно предотвращает образование нежелательной дуги или обеспечивает ее гашение в течение десятков миллисекунд. Электрические аппараты, предназначенные для отключения высоковольтных цепей, сконструированы таким образом, чтобы безопасно направлять возникающую дугу, обеспечивая ее рассеяние без повреждений. Высоковольтные выключатели часто используют струю воздуха под высоким давлением, специальный диэлектрический газ (например, SF6 под давлением) или погружение в минеральное масло для гашения дуги при отключении высоковольтной цепи. При монтаже оборудования, такого как рентгеновские аппараты и лазеры, требуется осторожность. Высоковольтная часть должна быть физически удалена от низковольтной, чтобы снизить вероятность возникновения дуги между ними. Для предотвращения коронных потерь проводники должны быть максимально короткими и не иметь острых углов. Если проводник изолирован, его пластиковая оболочка не должна содержать воздушных пузырей, которые могут вызывать коронный разряд внутри пузырей.

Contact with or close approach to line conductors presents a danger of electrocution. Contact with overhead wires can result in injury or death. Metal ladders, farm equipment, boat masts, construction machinery, aerial antennas, and similar objects are frequently involved in fatal contact with overhead wires. Unauthorized persons climbing on power pylons or electrical apparatus are also frequently the victims of electrocution. At very high transmission voltages even a close approach can be hazardous, since the high voltage may arc across a significant air gap. Digging into a buried cable can also be dangerous to workers at an excavation site. Digging equipment (either hand tools or machine driven) that contacts a buried cable may energize piping or the ground in the area, resulting in electrocution of nearby workers. A fault in a high voltage transmission line or substation may result in high currents flowing along the surface of the earth, producing an earth potential rise that also presents a danger of electric shock. For high voltage and extra high voltage transmission lines, specially trained personnel use "live line" techniques to allow hands on contact with energized equipment. In this case the worker is electrically connected to the high voltage line but thoroughly insulated from the earth so that he is at the same electrical potential as that of the line. Since training for such operations is lengthy, and still presents a danger to personnel, only very important transmission lines are subject to maintenance while live. Outside these properly engineered situations, insulation from earth does not guarantee that no current flows to earth—as grounding or arcing to ground can occur in unexpected ways, and high frequency currents can burn even an ungrounded person. Touching a transmitting antenna is dangerous for this reason, and a high frequency Tesla coil can sustain a spark with only one endpoint. Protective equipment on high voltage transmission lines normally prevents formation of an unwanted arc, or ensures that it is quenched within tens of milliseconds. Electrical apparatus that interrupts high voltage circuits is designed to safely direct the resulting arc so that it dissipates without damage. High voltage circuit breakers often use a blast of high pressure air, a special dielectric gas (such as SF6 under pressure), or immersion in mineral oil to quench the arc when the high voltage circuit is broken. Wiring in equipment such as X ray machines and lasers requires care. The high voltage section is kept physically distant from the low voltage side to reduce the possibility of an arc forming between the two. To avoid coronal losses, conductors are kept as short as possible and free of sharp points. If insulated, the plastic coating should be free of air bubbles which result in coronal discharges within the bubbles.

Электростатические генераторы

Высокое напряжение не обязательно опасно, если оно не способно обеспечивать значительный ток. Несмотря на то, что электростатические машины, такие как генераторы Ван-де-Граафа и машины Вимшурста, создают напряжение, приближающееся к миллиону вольт, они вызывают лишь кратковременное покалывание. Это происходит потому, что ток невелик, то есть перемещается относительно небольшое количество электронов. Эти устройства имеют ограниченный запас накопленной энергии, поэтому средний вырабатываемый ток мал и обычно кратковременен, при этом импульсы достигают пика в диапазоне 1 А в течение наносекунды. Разряд может включать в себя экстремально высокое напряжение на очень короткие промежутки времени, но для вызова фибрилляции сердца источник электрической энергии должен обеспечивать значительный ток в сердечной мышце, продолжающийся в течение многих миллисекунд, и передавать общую энергию не менее миллиджоулей и выше. Относительно высокий ток при напряжении более 50 вольт может быть клинически значимым и потенциально смертельным. Во время разряда эти машины подают высокое напряжение на тело лишь на миллионную долю секунды или меньше. Таким образом, низкий ток подается на очень короткое время, и количество участвующих электронов крайне мало.

Коечки Тесла

Несмотря на то, что катушки Теслы внешне похожи на генераторы Ван-де-Граафа, они не являются электростатическими машинами и способны непрерывно генерировать значительные радиочастотные токи. Ток, поступающий в человеческое тело, будет относительно постоянным при поддержании контакта, в отличие от электростатических машин, которым обычно требуется больше времени для накопления заряда, а напряжение будет значительно превышать пробивное напряжение кожи человека. Вследствие этого, выходное воздействие катушки Теслы может быть опасным и даже смертельным.

Опасность дуги вспышки

В зависимости от величины ожидаемого тока короткого замыкания в коммутационном устройстве, обслуживающий и оперативный персонал подвергается риску из-за возможности возникновения электрической дуги высокой интенсивности. Максимальная температура дуги может превышать 10 000 кельвинов, а тепловое излучение, расширяющийся горячий воздух и взрывообразное испарение металла и изоляционных материалов могут привести к серьезным травмам незащищенных работников. Подобные коммутационные устройства и источники энергии высокой мощности обычно встречаются на подстанциях и генерирующих станциях электроэнергетических компаний, промышленных предприятиях и в крупных коммерческих зданиях. В Соединенных Штатах Национальная ассоциация противопожарной защиты опубликовала руководство-стандарт NFPA 70E для оценки и расчета риска возникновения электрической дуги, а также устанавливает требования к защитной одежде, необходимой для электротехнического персонала, подверженного воздействию таких опасностей на рабочем месте.

Токсичные газы

Электрические разряды, включая частичные разряды и корону, могут выделять небольшое количество токсичных газов, которые в замкнутом пространстве могут представлять опасность для здоровья. К этим газам относятся окислители, такие как озон и различные оксиды азота. Их можно легко идентифицировать по характерному запаху или цвету, что позволяет минимизировать время контакта с ними. Оксид азота невидим, но имеет сладковатый запах. Он окисляется до диоксида азота в течение нескольких минут, который имеет жёлтый или красновато-коричневый цвет в зависимости от концентрации и пахнет хлором, как в бассейне. Озон невидим, но обладает резким запахом, напоминающим запах воздуха после грозы. Это недолговечное вещество, и половина его распадается в течение суток при нормальной температуре и атмосферном давлении.

Молния

Опасности, связанные с молнией, очевидно, включают прямое попадание в людей или имущество. Однако молния также может создавать опасные градиенты напряжения в земле, а также электромагнитный импульс, и способна заряжать протяженные металлические объекты, такие как телефонные кабели, заборы и трубопроводы, до опасного напряжения, которое может распространяться на многие километры от места удара. Даже если многие из этих объектов обычно не являются проводниками, очень высокое напряжение может вызвать электрический пробой таких изоляторов, заставляя их проводить электричество. Эти переданные потенциалы опасны для людей, домашнего скота и электронного оборудования. Удары молнии также вызывают пожары и взрывы, приводящие к гибели людей, травмам и повреждению имущества. Например, ежегодно в Северной Америке тысячи лесных пожаров возникают из-за ударов молнии. Принятие мер по защите от молнии позволяет снизить эту опасность; к таким мерам относятся молниеотводы, экранирующие провода и заземление электрических и конструктивных элементов зданий для создания непрерывного контура.